Niederspannungs-Stromunterbrecher. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Uhren, Timer, Relais, Lastschalter

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Dieses Gerät wird in Reihe mit einer Last geschaltet, die mit einer konstanten Spannung von 8...15 V versorgt wird, und unterbricht den Strom durch die Last.

Der Laststrom kann zwischen einigen Milliampere und mehreren zehn Ampere liegen. Gleichzeitig ist der Eigenstromverbrauch vernachlässigbar. Die Art der Unterbrechung, also die Unterbrechungsfrequenz und das Tastverhältnis, wird in einem sehr weiten Bereich über zwei variable Widerstände geregelt, von denen einer die Ein- und der andere die Ausschaltzeit der Last regelt. Der Unterschied kann das 100-fache erreichen.

Die Anpassung erfolgt in zwei Bereichen, im ersten Zeitraum können Sie von 10 Sekunden bis 0,1 Sekunden einstellen. In der Sekunde von 0,1 Sekunden auf 0,001 Sekunden. Das heißt, in Bezug auf die Frequenz: 0,1–10 Hz und 10 Hz–1 kHz.

Es ist wünschenswert, dass die einstellbaren variablen Widerstände vom Schlitztyp mit einer linearen Abhängigkeit der Widerstandseinstellung sind (wie bei grafischen Equalizern in Audiogeräten). Dies ist praktischer, da der Unterschied bei der Einstellung der Ein- und Ausschaltzeit der Last deutlich sichtbar ist und die Widerstandsgriffe verschoben werden können, wenn die Frequenz (also beide Parameter gleichzeitig) angepasst werden muss gleichzeitig.

Dank dieser großen Einstellbereiche ist das Gerät für die unterschiedlichsten Zwecke einsetzbar. Beispielsweise zur periodischen Bereitstellung von Lichtsignalen ist es in diesem Fall möglich, die Dauer des Ein- und Ausschaltzustands des Scheinwerfers weitgehend zu regulieren oder die Helligkeit des Scheinwerfers und die Drehzahl des Elektromotors anzupassen basiert auf dem Prinzip der Pulsweitenmodulation.

Bei Bedarf können Sie weitere Bereiche hinzufügen, indem Sie die Kondensatoren der Multivibrator-Zeitschaltung umschalten. Der Schaltplan des Leistungsschalters ist in der Abbildung dargestellt. Grundlage der Schaltung ist ein Multivibrator, der auf den logischen Elementen der Mikroschaltung K561LA7 basiert. Der Frequenzeinstellkreis des Multivibrators besteht aus Kondensatoren C1, C2 und einem R-Anteil, bestehend aus variablen Widerständen R1, R2, einem Festwiderstand R3 und Schaltdioden VD1 und VD2. Die Dioden VD1 und VD2 schalten die Widerstände R1 und R2 abhängig von der Phase des erzeugten Impulses. Abhängig vom eingestellten Widerstandswert des entsprechenden Widerstands ändert sich auch die Zeit der Phase, die diesem Widerstand entspricht. Der Widerstand R3 begrenzt den Mindestwert des Zeitintervalls und verhindert eine Überlastung des Logikelements aufgrund des Kurzschlusses seines Ausgangs und Eingangs an der Mindestposition des entsprechenden variablen Widerstands.

Die verbleibenden zwei Elemente dienen als Puffer zwischen dem Multivibrator und der Ausgangsstufe von VT1. Die Ausgabe erfolgt über einen Feldeffekttransistor IRFZ30. Der Unterschied besteht in einem großen Strom und einem sehr geringen Widerstand eines vollständig offenen Kanals. Der Strom kann erreichen. 30 A, während der Kanalwiderstand Hundertstel Ohm beträgt. Dadurch ist die Verlustleistung selbst bei einem Strom nahe dem Maximum sehr gering. Daher reicht ein kleiner, man könnte sagen symbolischer Plattenheizkörper völlig aus.

Der Leistungsschalter hat nur zwei Anschlüsse – „+“ und „-“, mit denen er an die Laststromversorgungsunterbrechung angeschlossen wird. In diesem Fall erfolgt die Stromversorgung der Multivibratorschaltung von der Laststromquelle über die Last. Während des Betriebs springt diese Spannung, da die VT1-Taste den Stromkreis des D1-Chips praktisch schließt. Um plötzliche Überspannungen in der Stromversorgung der Mikroschaltung zu verhindern, gibt es eine Schaltung bestehend aus einem Speicherkondensator C3 mit relativ großer Kapazität und einer Diode VD3. In Zeiten, in denen die Last ausgeschaltet ist, wird der Kondensator C3 über die Diode aufgeladen VD3. In den Momenten, in denen die Last eingeschaltet ist, schließt die Diode VD3, da ihre Anode unter negativem Potenzial steht und die Mikroschaltung durch die vom Kondensator C3 angesammelte Ladung gespeist wird und die Diode VD3 die Entladung dieses Kondensators über den offenen Kanal VT1 verhindert.

Die Mikroschaltung K561LA7 kann durch K561LE5 oder importierte Analoga CD4001, CD4011 ersetzt werden. Im Allgemeinen können Sie jede Mikroschaltung K561, CD-Serie verwenden, die über mindestens drei Inverter-Logikelemente verfügt. Das heißt, es ist durchaus möglich, K561LA9, K561LE6, K561PN2 und andere. Einschalten gemäß Pinbelegung. Zusätzliche Elemente, zum Beispiel vier Elemente der Mikroschaltung K561LN2, können parallel zueinander geschaltet werden (anstelle von D1.3, D1.4). Dies ist sogar noch besser, da dadurch die Ausgangsleistung des Schalters erhöht wird.

Dioden 1N4148 können durch KD522, KD521, KD102, KD103 ersetzt werden.

Kondensator C1 – jeder Typ. Kondensator C2 – Typ K73-17 oder ähnlich (unpolar) C3 – Analogon von K50-16. Widerstände jeglicher Art. Variable Widerstände können ebenfalls beliebiger Art sein, vorzugsweise jedoch Schlitzwiderstände mit einer linearen Abhängigkeit der Widerstandseinstellung.

Vor Beginn der Arbeiten empfiehlt es sich, den Kondensator C3 aufzuladen, indem die Einstellwiderstände auf die maximale Position gestellt werden.

Autor: Lyschin R.

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